1947年，年仅19岁的湖南伢子朱镕基以优异的成绩考入清华大学，就读于电机系电机制造专业。在当时报考清华大学的众多湖南籍学生中，他的考分最高，平均成绩在80分以上，一进校就拿到了奖学金。
因为喜爱文科，英语又好，朱镕基刚进清华时“老想着转系”，不过没转成，这也促使他下决心在工科埋头钻研起来。朱镕基的同窗好友、着名法学家郭道晖回忆说，朱镕基学习很用功。当时，电机系的功课在全校是最难的，他却应付自如，是班上的“业务尖子”之一，当过“课代表”。他待人诚挚，在同学中很有威信。朱镕基非常热爱文学。因为写得一手好文章，还常开玩笑说，自己做官是“误入歧途”。
在清华园里，朱镕基结识了一群大师级的教授，每次回想起当年的情景，都感觉值得回味。“朱(自清)先生为人廉洁、谦虚。他讲话的样子，音容宛然。”“我们很喜欢去张奚若先生家里，坐在地上，听他纵论天下，大骂国民党。”学习之余，朱镕基痴迷唱戏，曾在清华京剧队当过票友。
1948年4月，由于南京国民政府发动内战，物价飞涨，民生凋敝，北平各校掀起了“反饥饿、反迫害”的“四月学运”风暴，清华等校的师生员工举行了连续半个月的罢课。为保护校园安全，清华的学生们成立了“护校纠察队”，朱镕基是队员之一，和同学们一起夜间轮流值班，拿着棍棒守护校园。
1948年秋，清华大学的十来位湖南籍同学自愿组成了一个“过共产主义生活”的小集体——“明斋117室生活小组”。朱镕基积极参与，并很快成为组织的骨干之一。小组生活的内容是组织读书会，学习从解放区传来的文件和马克思主义理论，还办了一份油印报《晓露》，还油印毛泽东的《目前形势和我们的任务》《新民主主义论》等书，供全校同学学习，在读者中声名大噪。
1950年10月，抗美援朝战争打响。据当时的电机系党支部书记李叔平回忆，朱镕基是支部里第一个自愿报名参军的人。他作为班长，代表本班同学在全校大会上作了慷慨激昂的发言。后来，党组织考虑到工作需要，没有批准他参军，并于1951年1月推荐朱镕基担任学生会主席。
当时正值抗美援朝期间，朱镕基不但要指挥、开动庞大的“学生会机器”，还要随时在大礼堂召开全体学生大会，发表演讲，动员和组织同学积极参加活动。他组织全校同学参加“五一”大游行，声援浴血奋战的志愿军将士;动员同学踊跃参加捐献运动;还同清华大学的校委会与青年团联合制定了《全校爱国公约》等。后来，朱镕基任上海市长、市委书记时，有人夸他组织能力强、口才好，他说：“这是在清华当学生会主席时锻炼出来的。”
1951年，朱镕基以优异的成绩毕业。他一直十分珍惜在清华的同窗情谊，他所在的51届电机系，确实也是英才辈出，光院士就有4位。朱镕基曾在多个场合提到这个集体的优秀，并深深为之自豪。